检索结果-内蒙古大学图书馆

工程科学学报 2022年第12期44卷 2090-2099页

作者：郑环东丁云集何学峰史志胜菅金鑫张深根北京科技大学新材料技术研究院金属材料循环利用研究中心北京100083 北京科技大学顺德创新学院佛山528399

低温铁捕集技术是回收废汽车催化剂中铂族金属最有前途的技术之一.铁捕集熔炼渣以硅铝酸盐为主,同时含有少量有毒重金属(如Cr、Ba、Ni、Mn等),其处置与资源化利用是当前行业的难题.本文致力于铁捕集熔炼渣的重金属固化和资源化利用,充... 详细信息

低温铁捕集技术是回收废汽车催化剂中铂族金属最有前途的技术之一.铁捕集熔炼渣以硅铝酸盐为主,同时含有少量有毒重金属(如Cr、Ba、Ni、Mn等),其处置与资源化利用是当前行业的难题.本文致力于铁捕集熔炼渣的重金属固化和资源化利用,充分利用硅铝酸盐为网络形成体,以重金属和酸洗污泥中CaF2为形核剂,通过一步法制备微晶玻璃.差示扫描量热分析结果表明,随着酸洗污泥用量(质量分数)从7%增至28%,样品的玻璃化转变温度与析晶温度间隙由211℃降低到150℃,基础玻璃的析晶活化能从321.8 kJ·mol^(-1)降低到303.5 kJ·mol^(-1),Avrami指数由1.7增至3.7.表明酸洗污泥可以降低成核与析晶的温差,有利于实现一步法工艺.酸洗污泥添加量(质量分数)为21%时,在900℃下热处理1.2 h制备的微晶玻璃具有较佳性能,即密度3.04 g·cm^(-3),吸水率(质量分数)0.11%,维氏硬度和抗弯强度分别为742.72 HV和119.32 MPa.浸出毒性试验表明重金属Cr、Ba、Ni等均满足美国环保局提出的毒性浸出实验(TCLP)标准.玻璃结构分析表明酸洗污泥有利于增加基础玻璃中的非桥氧含量,降低玻璃网络聚合度,增强结晶趋势.

关键词：废催化剂酸洗污泥微晶玻璃一步法结晶

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铁捕集铂族金属富集物的锌碎化-酸解原理及工艺研究

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稀有金属 2022年第1期46卷 57-66页

作者：丁云集崔言杰张深根北京科技大学新材料技术研究院金属材料循环利用研究中心北京100083 北京科技大学顺德研究生院广东佛山528399

废汽车尾气催化剂是铂族金属(PGMs)最重要的二次资源,铁捕集PGMs技术因环境友好、回收率高等优点成为研究的热点。本文以铁捕集得到的Fe-PGMs合金为研究对象,采用Zn粉在高温下对合金碎化、盐酸溶解碎化产物获得PGMs富集物以及王水浸出PG... 详细信息

废汽车尾气催化剂是铂族金属(PGMs)最重要的二次资源,铁捕集PGMs技术因环境友好、回收率高等优点成为研究的热点。本文以铁捕集得到的Fe-PGMs合金为研究对象,采用Zn粉在高温下对合金碎化、盐酸溶解碎化产物获得PGMs富集物以及王水浸出PGMs,详细讨论了Zn碎化、酸解对PGMs浸出规律的影响,揭示了Zn碎化Fe-PGMs合金机制。结果表明,Fe-PGMs合金碎化主要由合金中碳化物氧化形成裂缝,以及Zn蒸气在裂缝中氧化生成氧化锌致合金内应力增大引起。在空气气氛、Fe-PGMs与Zn质量比为4∶1、碎化温度1300℃、时间2 h条件下,实现了Fe-PGMs合金完全碎化,碎化产物主要为Fe_(3)O_(4),以及少量的FeO, Fe_(2)O_(3)和 ZnFe_(2)O_(4)。采用盐酸对碎化产物进行一次溶解,在H^(+)浓度为6.0 mol·L^(-1)、固液比1∶20、酸解温度70℃、时间2 h条件下,碎化产物溶解率达到97.87%,Pt,Pd和Rh浸出率分别为46.62%,80.24%和30.06%;最后采用王水浸出PGMs富集物,Pt,Pd和Rh总浸出率分别达到99.54%,99.87%和99.11%。本工艺环境优好、成本低,实现了Fe-PGMs合金高效碎化和溶解,提高了PGMs回收率。

关键词：铁捕集铂族金属氧致碎化酸解

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失效锂离子电池石墨负极回收利用研究进展

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工程科学学报 2024年第5期46卷 949-962页

作者：丁云集史志胜张深根北京科技大学新材料技术研究院金属材料循环利用研究中心北京100083 北京科技大学顺德创新学院佛山528399 中国石化催化剂有限公司工程技术研究院北京101111

新能源汽车产业发展是实现我国“双碳”战略的重要举措.石墨因其高导电率、高容量和高稳定性等优点,成为当前主流的负极材料,其需求量和报废量增长迅速.废石墨负极因含多种金属、黏结剂、电解液等,具有污染性和资源性双重特点,其高效清... 详细信息

新能源汽车产业发展是实现我国“双碳”战略的重要举措.石墨因其高导电率、高容量和高稳定性等优点,成为当前主流的负极材料,其需求量和报废量增长迅速.废石墨负极因含多种金属、黏结剂、电解液等,具有污染性和资源性双重特点,其高效清洁回收利用成为人们研究的热点与重点问题.首先介绍了全球石墨矿产资源分布及其消费结构,表明我国石墨资源较为丰富(约占全球15.7%),但产量与消费量全球第一,分别达到65.4%和86.6%,且电池负极消费比重日益增长.为提高石墨负极利用水平,系统综述了石墨负极回收利用研究进展,阐述了石墨负极的再生方法,包括物理法、湿法浸出、火法及其他方法.为进一步提高再生石墨负极的电化学性能,改性技术(如元素掺杂、碳包覆、复合等方法)也受到人们的广泛关注.此外,还概括了石墨负极合成的其他新型功能材料,如石墨烯及氧化石墨烯、电容器、吸附剂和催化剂等,为石墨负极高值利用提供了新的选择.最后,总结了负极石墨材料回收利用的技术瓶颈和面临的挑战,为其绿色高效循环利用提供了研究思路和发展方向.

关键词：石墨负极失效锂离子电池再生回收再利用

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废均相催化剂氧化-络合浸出铑工艺及其动力学

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工程科学学报 2023年第2期45卷 214-222页

作者：丁云集李佳怡郑环东崔言杰刘波张深根北京科技大学新材料技术研究院金属材料循环利用研究中心北京100083 北京科技大学顺德创新学院佛山528399 有研资源环境技术研究院(北京)有限公司生物冶金国家工程实验室北京101407

基于Rh在废均相催化剂中的赋存状态,研发出绿色解离Rh-P化学键及Rh的络合浸出新技术,实现了Rh的绿色高效浸出,杜绝了传统废均相催化剂焚烧-碎化-酸浸工艺流程长、污染严重、回收率低等问题.首先通过蒸馏将低熔点有机物去除,然后采用H_(2... 详细信息

基于Rh在废均相催化剂中的赋存状态,研发出绿色解离Rh-P化学键及Rh的络合浸出新技术,实现了Rh的绿色高效浸出,杜绝了传统废均相催化剂焚烧-碎化-酸浸工艺流程长、污染严重、回收率低等问题.首先通过蒸馏将低熔点有机物去除,然后采用H_(2)O_(2)将均相铑膦络合物中的Rh^(+)氧化成Rh^(3+),减少有机配体对Rh的束缚;同时Rh^(3+)与Cl^(-)络合形成水溶性的RhCl_(6)^(3-)进入溶液中.研究了蒸馏温度、Cl^(-)浓度、H_(2)O_(2)用量、H^(+)浓度、反应时间等对Rh的回收率影响,并采用响应曲面法优化了Cl^(-)浓度、H_(2)O_(2)用量和反应时间等工艺参数.结果表明:各参数对Rh回收率的影响大小为:H_(2)O_(2)用量>Cl^(-)浓度>反应时间,优化的工艺参数为:蒸馏温度260℃、Cl^(-)浓度3.0 mol·L^(-1)、H_(2)O_(2)用量为废均相催化剂的37%(体积分数)、H^(+)浓度1.0 mol·L^(-1)、反应时间4.5 h,Rh的回收率达到98.22%.最后,采用分光光度法研究了Rh的氧化-络合动力学行为,表明该反应的活化能为39.24 kJ·mol^(-1),属于化学反应控速.

关键词：铑废均相催化剂蒸馏响应曲面法动力学

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铂族金属萃取分离技术研究进展

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有色金属（冶炼部分） 2023年第9期 30-42页

作者：殷喜平菅金鑫何学峰赵保槐丁云集郑环东张春晓张深根中国石化催化剂有限公司工程技术研究院北京101111 北京科技大学新材料技术研究院金属材料循环利用研究中心北京100083 北京科技大学顺德创新学院广东佛山528399

铂族金属(PGMs)是我国极度短缺的战略性金属,其循环利用是践行资源安全和“双碳”战略的重要途径。PGMs分离提纯是其循环利用的重要组成,但因性质相近,分离提纯难度大,严重制约PGMs行业可持续发展。为此,全面综述了PGMs分离提纯最新技术... 详细信息

铂族金属(PGMs)是我国极度短缺的战略性金属,其循环利用是践行资源安全和“双碳”战略的重要途径。PGMs分离提纯是其循环利用的重要组成,但因性质相近,分离提纯难度大,严重制约PGMs行业可持续发展。为此,全面综述了PGMs分离提纯最新技术,重点介绍了溶剂萃取和离子液体萃取的原理和应用情况,分析了萃取分离铂族金属的制约条件和发展趋势,为今后PGMs的分离提纯提供了研究思路和技术支撑。

关键词：铂族金属溶剂萃取离子液体分离提纯

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水热合成SrTi_(x)Zr_(1–x)O_(3)的微观形貌及第一性原理计算

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硅酸盐学报 2024年第6期52卷 2003-2015页

作者：李啸虎张笑妍王楚瑜李卓然郭晶晶干科北京科技大学新材料技术研究院北京100083 中国科学院绿色过程与工程重点实验室战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中国科学院过程工程研究所北京100190 中国科学院大学化学工程学院北京100049

采用水热合成钙钛矿Sr Ti_(x)Zr_(1–x)O_(3)纳米单晶颗粒,系统研究不同钛/锆比(Ti/Zr,摩尔比)对晶体颗粒物相组成、微观形貌和光响应特征的影响规律。当Ti:Zr摩尔比为1:3和3:1时,颗粒均为六面体形貌;但在Ti/Zr摩尔比为1时,部分颗粒呈... 详细信息

采用水热合成钙钛矿Sr Ti_(x)Zr_(1–x)O_(3)纳米单晶颗粒,系统研究不同钛/锆比(Ti/Zr,摩尔比)对晶体颗粒物相组成、微观形貌和光响应特征的影响规律。当Ti:Zr摩尔比为1:3和3:1时,颗粒均为六面体形貌;但在Ti/Zr摩尔比为1时,部分颗粒呈星状形貌。采用第一性原理计算,获得不同超晶胞构型的能带结构和晶格参数,从理论上阐明了钛/锆比对颗粒形貌变化规律的影响机制,不同晶体构型诱导的异相成核机制,以及原子随机排列产生的晶格畸变,共同导致星状颗粒形貌的形成。随着Ti的摩尔比降低,禁带宽度逐渐增大,这与实验结果相符。

关键词：锆钛酸锶水热法颗粒形貌第一性原理

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六水硝酸镁-硝酸锂共晶盐/膨胀石墨复合相变材料的制备及性能强化

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储能科学与技术 2022年第1期11卷 30-37页

作者：次恩达王会李晓卿张英张振迎李建强华北理工大学建筑工程学院河北唐山063210 中国科学院过程工程研究所战略金属资源绿色循环利用国家工程研究中心中国科学院绿色过程与工程重点实验室北京100190 北京科技大学材料科学与工程学院北京科技大学新材料技术研究院北京100083

采用熔融共混法在六水硝酸镁中掺入不同质量分数的硝酸锂成功制备了六水硝酸镁-硝酸锂共晶相变材料。六水硝酸镁-硝酸锂共晶盐的共晶点在质量比85∶15附近。利用差示扫描量热仪得到了共晶相变材料的相变温度为72.46℃,相变潜热为193.7 k... 详细信息

采用熔融共混法在六水硝酸镁中掺入不同质量分数的硝酸锂成功制备了六水硝酸镁-硝酸锂共晶相变材料。六水硝酸镁-硝酸锂共晶盐的共晶点在质量比85∶15附近。利用差示扫描量热仪得到了共晶相变材料的相变温度为72.46℃,相变潜热为193.7 kJ/kg,通过步冷曲线测得共晶盐的放热平台明显且过冷度小于1.5℃,X射线衍射测试表明共晶盐中六水硝酸镁和硝酸锂并未发生化学反应。经过数次冷热循环,共晶盐的相变温度变化小且未出现相分离现象,稳定性较好。由于共晶相变材料的吸光能力弱,采用添加膨胀石墨来提高共晶相变材料的光热性能。本工作获得的相变材料具有合适的相变温度以及较高的潜热值,解决了六水硝酸镁的相变温度与供热末端温区不匹配的问题,并且具有较好的光吸收能力,可作为建筑采暖末端为散热器的太阳能清洁供暖系统等领域的候选材料。

关键词：相变材料六水硝酸镁硝酸锂膨胀石墨

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